科学家发现水波是探索拓扑物理的全新平台
复旦大学物理学系教授资剑、石磊团队联合河南大学、新加坡南洋理工大学、西班牙圣赛瓦斯蒂安国际理论物理中心等研究机构的研究人员发现,水波涉及复杂的流体力学效应,能够构造丰富的拓扑矢量场用于粒子的操控,揭示了经典重力波系统中的自旋轨道耦合和锁定机制,开辟了水波力操控物体运动的研究领域。2月6日,相关研究发表于《自然》。拓扑学是物理学界普遍关注的研究方向,在材料科学、量子物理、光学及凝聚态物理等领域的广泛应用,推动了科学技术的深刻变革。近年来,拓扑效应逐步被引入电磁波、声波以及液体表面波(水波)等经典波动体系,成为基础物理研究与应用技术的全新交汇点。传统意义上,水波被简化为一种横波,波动中的粒子仅进行上下运动。事实上,这些粒子还有复杂的椭圆轨迹运动,具有显著的斯托克斯位移效应和矢量特性。在简单的三波干涉场中,资剑团队成功生成了多种拓扑水波结构,并系统揭示了拓扑学在水波体系中的丰富表现形式。利用自主开发的液体表面波实验观测平台以及针对液体......阅读全文
物理所等提出一类基于铁基非常规配对的拓扑超导体
近年来,铁基高温超导体作为自赋性拓扑超导体,引起了科研人员的兴趣。理论研究表明,铁基高温超导体是一个理想的实现Majorana零能模的体系;科研人员在多个铁基材料表面观测到Majorana零能模,揭开了在铁基超导体系中探寻Majorana零能模的序幕,这使铁基超导体可能成为拓扑计算的载体。 但
光子拓扑自旋态研究新成果拓展光的拓扑学研究范畴
拓扑缺陷在物理学上通常指场分布无法连续形变、物理量无法定义的特殊点,也称为奇点,在涡旋或拓扑结构中普遍存在。拓扑缺陷在宇宙学、流体动力学、空气动力学、声学以及生物学等领域也十分常见,并在某些应用中起着重要作用。 近年来,探索拓扑结构的电磁类比在光学和光子学中引起了极大兴趣。在集成光子学领域,微
首次在磁性拓扑绝缘体中观测到清晰的拓扑表面态
近十几年来,拓扑绝缘体已经成为凝聚态物理领域的一个重要研究方向。对于Z2拓扑绝缘体,其拓扑性质受到时间反演对称性的保护。如果将Z2拓扑绝缘体的时间反演对称性破坏,会形成一类新的拓扑态,即磁性拓扑绝缘体。磁性拓扑绝缘体可以表现出一系列新奇的物理性质,例如量子反常霍尔效应、手性马约拉纳费米子、轴子绝
我国学者在铁电拓扑的可控拓扑相变领域取得重要进展
图 铁电拓扑的热致拓扑相变规律及铁电拓扑的相互切换 在国家自然科学基金项目(批准号:12125407、92166104、11934016、12325402、12174347、12474021、U21A2067)等资助下,浙江大学材料科学与工程学院张泽教授、田鹤教授团队与浙江大学材料科学与工程学院洪
拓扑相变研究中国也很强
一块碲化铋石头,普通人把它归类为“固体”,但它的准确分类应该是“拓扑绝缘体”。“拓扑”二字一加,物质的存在方式极大丰富。10月4日,三位美国人因为“拓扑相变”研究被授予2016年度诺贝尔物理学奖。而中国科学家近几年也在这一领域大放异彩。 “我读着他们的文章开始了研究,对他们的工作非常敬佩,他们
DNA拓扑学参数介绍
1.连环数(Linking number):在双螺旋DNA中,一条链以右手螺旋绕另一条链缠绕的次数,以L 表示(或以α表示),其计数方法为处于松弛环形DNA时的螺旋周数,肯定为整数,右手螺旋为正、左手螺旋为负。2.缠绕数(Twisting number):即DNA分子中的Watson-Crick螺旋
拓扑异构酶的简介
DNA拓扑异构酶是存在于细胞核内的一类酶,他们能够催化DNA链的断裂和结合,从而控制DNA的拓扑状态,拓扑异构酶参与了超螺旋结构模板的调节。哺乳动物中主要存在两种拓扑异构酶。DNA拓扑异构酶I通过形成短暂的单链裂解-结合循环,催化DNA复制的拓扑异构状态的变化;相反,拓扑异构酶II通过引起瞬间双
拓扑异构酶的用途
DNA的结构转换和解析 Ⅱ型拓扑异构酶 Ⅱ型拓扑异构酶巧妙地执行了打开DNA双螺旋的过程。它将DNA的一个双螺旋结构切开,并让另一个螺旋从缺口处穿过,在此之后一个双螺旋便被打开。这里显示的图片是由两个蛋白构建的:这个编号为1bgw的蛋白具有拓扑异构酶的下半部分结构,另外一个编号为1eil的蛋
拓扑异构酶的分类
可分为两类一类叫拓扑异构酶I,一类叫拓扑异构酶II。拓扑异构酶I催化DNA链的断裂和重新连接,每次只作用于一条链,即催化瞬时的单链的断裂和连接,它们不需要能量辅因子如ATP或NAD。E.coliDNA拓扑异构酶I又称ω蛋白,大白鼠肝DNA拓扑异构酶I又称切刻-封闭酶(nicking-closin
物理所的又一发现!磁性二维晶体中拓扑磁性斯格明子
磁性斯格明子(Magnetic Skyrmion)是一种具有手性自旋的纳米磁畴结构,具有拓扑保护性、低驱动电流密度,及磁、电场和温度等多物理调控的特性,是未来高密度、高速度、低能耗信息存储器件的核心理想存储单元。开发更多优异性能的磁性斯格明子新材料是目前磁电子学领域的研究热点,也是推进磁性斯格明
中国科大利用拓扑单极子实现光驱动液晶斯格明子拓扑转换
近日,中国科学技术大学物理学院彭晨晖教授、蒋景华研究员团队与香港科技大学张锐教授合作,在向列相液晶体系中实现了通过光控拓扑单极子介导的半斯格明子拓扑动态转换,并成功将单极子作为载体实现了胶体颗粒的可控输运。这一成果为拓扑物态的非平衡调控和微纳尺度物质输运提供了全新途径。相关研究成果于10月16日以“
拓扑异构酶的用途介绍
DNA的结构转换和解析 Ⅱ型拓扑异构酶巧妙地执行了打开DNA双螺旋的过程。它将DNA的一个双螺旋结构切开,并让另一个螺旋从缺口处穿过,在此之后一个双螺旋便被打开。由两个蛋白构建的:这个编号为1bgw的蛋白具有拓扑异构酶的下半部分结构,另外一个编号为1eil的蛋白来自于一个旋转酶的结构域,它与拓
简述拓扑异构酶的作用
是使超级螺旋松弛。所谓超级螺旋是DNA中张力积聚的形式。拓扑异构酶抑制成分是重要抗肿瘤药物,被认为通过稳定拓扑异构酶与DNA之间所形成的一种共价复合物来发挥作用,后者又为DNA复制机制设置了一障碍。科学家对以拓扑异构酶为作用目标的药物的药效起源仍不是很了解。由于该药物的作用而造成的正向DNA超级
细胞化学词汇拓扑异构体
中文名称:拓扑异构体外文名称:topological isomer定 义:拓扑异构体是除链环数(linking number)不同外其他性质均相同的DNA分子,可以通过凝胶电泳检测来观察。
首次发现新奇拓扑量子态
最新发现与创新 从中国科学院合肥物质科学研究院获悉,该院稳态强磁场中心的郝宁宁研究员课题组,在拓扑新物态研究中取得最新进展,他们发现硫化铁化合物中存在一种交错二聚型反铁磁序,并且这种反铁磁序会调制体系进入一种新的拓扑物态:拓扑晶体反铁磁相。相关研究成果日前相继发表在欧洲物理学会《新物理学杂
概述拓扑异构酶的分类
可分为两类一类叫拓扑异构酶I,一类叫拓扑异构酶II。拓扑异构酶I催化DNA链的断裂和重新连接,每次只作用于一条链,即催化瞬时的单链的断裂和连接,它们不需要能量辅因子如ATP或NAD。E.coliDNA拓扑异构酶I又称ω蛋白,大白鼠肝DNA拓扑异构酶I又称切刻-封闭酶(nicking-closin
DNA拓扑学的名称来源
首先以一260 bp双链线形B-DNA为例,此DNA在松弛时,螺旋数为25(260/10.4),首尾连接成环形后,为一松弛环形DNA,并处于最稳定状态。若将此线形DNA先拧松2个连环再连成环形,则可以形成两种环形DNA,一种称为松弛解链环形DNA;另一种环形DNA称为超螺旋DNA,其螺旋周数为25,
拓扑异构酶的临床应用
这些药物包括阿霉素(adriamycin)、放线霉素D(actinomycinD)、道诺梅素(daunomycin)、VP-16、VM-26(替尼泊苷teniposide或者表鬼臼毒素(epipodophyllotoxin)。相对来说,无论是临床,还是处在试验阶段的,作为哺乳动物异构酶II型毒素
DNA拓扑学的相关参数
1.连环数(Linking number):在双螺旋DNA中,一条链以右手螺旋绕另一条链缠绕的次数,以L 表示(或以α表示),其计数方法为处于松弛环形DNA时的螺旋周数,肯定为整数,右手螺旋为正、左手螺旋为负。2.缠绕数(Twisting number):即DNA分子中的Watson-Crick螺旋
激子拓扑序研究新进展
南京大学物理学院王锐、王伯根和杜灵杰等人与美国麻省大学艾姆赫斯特分校Tigran Sedrakyan和北京大学杜瑞瑞组成的联合研究团队在电子-空穴关联系统中的激子拓扑序研究方面取得了进展。研究成果以“电子-空穴双层中的激子拓扑序(Excitonic topological order in im
压电效应和拓扑量子相变
近期,美国宾夕法尼亚州立大学刘朝星教授课题组从理论上提出压电响应的突变可以表征一系列二维拓扑相变,从而第1次揭示了压电系数和拓扑相变间的关系。相关成果以“Piezoelectricity and Topological Quantum Phase Transitions in Two-Dime
拓扑电子态研究应用前景广阔
未来,变革性技术会出现在哪个方向?拓扑电子态及其材料研究,极有可能。拓扑电子态是什么?中国科学院院士、中国科学院物理研究所所长方忠这样解释:“它是一大类新的量子物态,其研究对当前物理学的发展产生了深远影响,不仅深刻改变人类对物态的认识,也为变革性技术的出现提供新的可能。”2023年度国家自然科学奖一
物理所在新型笼目超导体中发现非平庸拓扑能带和轨道选择性电子向列相
笼目(kagome)结构材料因其独特的kagome结构而具有平带、范霍夫奇异点(VHS),以及具有线性色散关系的狄拉克点等特殊的电子能带结构,展现出电子强关联、拓扑以及多体效应,很快成为研究几何阻挫、非平庸拓扑能带以及多种电子序耦合与竞争的重要平台,是凝聚态物理研究的热点之一。2020年发现的笼目超
陈绝缘体内或存在拓扑激子
激子(e)及其空穴(h)相互环绕(艺术图)。图片来源:俄克拉荷马大学科技日报北京8月28日电(记者刘霞)美国俄克拉荷马大学凝聚态物理学家发表论文称,陈绝缘体内或许存在一种新型激子——拓扑激子,这些激子有望催生新型量子器件。相关论文发表于最新一期《美国国家科学院院刊》。当电子吸收光并跃迁到更高能级或能
DNA拓扑异构酶的相关介绍
DNA拓扑异构酶能催化的反应很多,这里只能作简单叙述。DNA拓扑异构酶I对单链DNA的亲和力要比双链高得多,这正是它识别负超螺旋DNA的分子基础,因为负超螺旋DNA常常会有一定程度的单链区。负超螺旋越高,DNA拓扑异构酶I作用越快。现已知道,生物体内负超螺旋稳定在5%左右,低了不行,高了也不行。
什么是DNA拓扑学?命名来源
首先以一260 bp双链线形B-DNA为例,此DNA在松弛时,螺旋数为25(260/10.4),首尾连接成环形后,为一松弛环形DNA,并处于最稳定状态。若将此线形DNA先拧松2个连环再连成环形,则可以形成两种环形DNA,一种称为松弛解链环形DNA;另一种环形DNA称为超螺旋DNA,其螺旋周数为25,
“拓扑”让人看到物质更多新特性
2016年诺贝尔物理学奖解读 如果一根绳子上打了个结,我们想解开这个结,却发现绳子是首尾相连的,那么去除绳结的唯一办法,就是把绳子割断。物理学家用这个例子来比喻拓扑性质的坚固性。 2016年诺贝尔物理学奖授予三位在美国高校从事研究工作的科学家戴维·索利斯、邓肯·霍尔丹和迈克尔·科斯特利茨,以
研究实现可逆电流调控拓扑磁转变
近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心在电操控新型磁结构动力学研究中取得新进展,相关研究成果以Current-Controlled Topological Magnetic Transformations in a Nanostructured Kagome Magnet(《在Kago
DNA拓扑异构酶的功能介绍
中文名DNA拓扑异构酶外文名DNA topoisomerase性 质生物类 别酶功 能实现DNA超螺旋的转型定义DNA拓扑异构酶为催化DNA拓扑学异构体相互转变的酶之总称。催化DNA链断开和结合的偶联反应,为了分析体外反应机制,用环状DNA为底物。
陈绝缘体内或存在拓扑激子
美国俄克拉荷马大学凝聚态物理学家发表论文称,陈绝缘体内或许存在一种新型激子——拓扑激子,这些激子有望催生新型量子器件。相关论文发表于最新一期《美国国家科学院院刊》。 当电子吸收光并跃迁到更高能级或能带时,受激电子会在其先前的能带中留下一个“电子空穴”。由于电子带负电荷而空穴带正电荷,两者会通过